[發明專利]一種槽輪式變量排肥摻混裝置的控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201710031508.1
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106774000B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 閆銀發;蓋順華;宋占華;李法德;王金星;劉雙喜;韓守強;宋華魯
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;B01F35/00;B01F35/80
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本發明涉及一種槽輪式變量排肥摻混裝置的控制系統及其控制方法；包括嵌入式主控制器、隔離緩沖單元、執行單元、液晶顯示屏和電源模塊；嵌入式主控制器和執行單元通過隔離緩沖單元連接；執行單元由步進電機驅動器和步進電機組成；液晶顯示屏與嵌入式主控制器通過數據線和控制線連接；本發明通過設定排肥比例配方、對不同肥料單步排肥質量進行校準、不同種類肥料均勻混合；本發明能夠使多種肥料變量混合，又能根據不同土壤、不同環境、不同作物實現氮磷鉀精確配比，充分利用土壤的生產能力；具有排肥精確度高、混合度高、穩定性好及操作簡便等優點。

技術領域

本發明涉及一種槽輪式變量排肥摻混裝置的控制系統及其控制方法，屬于農業機械與裝備領域的智能控制系統。

背景技術

近年來國內不少科研單位和院校都在研究變量施肥器，但這種研制大多都在傳統機型上進行改造，只能進行一種肥料變量施肥，如果攜帶單質化肥，為了滿足田地對各種營養物質以及微量元素的需求，施肥器就需要不斷的重復工作，這樣就增加了人力物力的消耗。現如今，化肥種類越來越多，豐富多樣，農民們大多使用復合肥，復合肥的優點是營養元素較為豐富，物理性狀較好，相對可以滿足農業生產的要求，并可以促進作物的高產穩產。但是它還存在不容忽視的缺點，在實際作業中，不同的土壤、不同的環境、不同的農作物所需要的營養種類、數量和比例是不同的，但是復合肥在生產中已經將各種營養配比固定了，不能按需分配，最終可能導致土壤中某種營養元素過剩，同時還影響農作物對其他營養元素的吸收，或者可能使土壤中某種營養元素不足，不利于農作物的正常生長。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種槽輪式變量排肥摻混裝置的控制系統及其控制方法；目的在于提供一種應用于實現對肥料按配方進行變量混合的智能控制系統，該系統可以實現：設定排肥比例配方、對不同肥料單步排肥質量進行校準、不同種類肥料均勻混合，并直觀的將工作情況顯示于19264液晶顯示屏上，具有排肥精確度高、混合度高、穩定性好及操作簡便等優點。

本發明能夠使多種肥料變量混合，又能根據不同土壤、不同環境、不同作物實現氮磷鉀精確配比，充分利用土壤的生產能力。不但可以提高化肥的利用率，對改善土壤環境也有很大的幫助。

一種槽輪式變量排肥摻混裝置的智能控制系統，包括嵌入式主控制器、隔離緩沖單元、執行單元、液晶顯示屏和電源模塊。

所述嵌入式主控制器，選擇STM32芯片作為主控MCU。所述STM32芯片控制每個步進電機排肥所需的轉速，通過調整脈沖頻率，生成脈沖信號輸出到隔離緩沖單元。

所述隔離緩沖單元為74LS244芯片，嵌入式主控制器和執行單元通過隔離緩沖單元連接，防止電流反沖燒壞STM32芯片，同時74LS244放大了引腳的驅動電流，增強了主控制器驅動性能。

所述執行單元包括步進電機驅動器和步進電機；步進電機驅動器接收到脈沖信號，就會驅動步進電機按設定的方向轉動。

所述液晶顯示屏與嵌入式主控制器通過數據線和控制線連接，所述數據線是I/O信號,所述控制線是輸入信號，用于液晶顯示屏與主控制器之間傳輸數據、命令和狀態。

所述電源模塊包括開關電源及降壓模塊；所述開關電源將市電電源穩定的轉換成一路36V直流電壓供給步進電機驅動器，同時將36V直流電壓轉化為三路5V直流電壓供給嵌入式主控制器、液晶顯示模塊及隔離緩沖模塊。

一種槽輪式變量排肥摻混裝置的沖擊控制方法，步驟如下：

(1)通過校準每個步進電機轉動2000步時的排肥量G_a(a＝1,2,3,…n)，G_a單位：克；

根據公式(1)分別計算出每個槽輪的單步排肥量g_x(x＝1,2,3,…n)g_x單位：克；